Abstract

Interaction peculiarities of a single unit bored pile with the surrounding rock mass under the horizontal load effect, as well as loss mechanism of piles bearing capacity, are considered. The article presents the numerical modeling results and a method developed on their basis for calculating piles in rocky soils under the horizontal load effect under the spatial elastic-plastic problem conditions, with the account of the contact behavior between the pile and the rock mass. The study of the single unit bored pile interaction and the surrounding rock mass under the horizontal and moment loads effect was carried out based on the numerical models’ analysis of the piles and the surrounding rock mass in a spatial setting using the finite element method. The use of regression analysis methods made it possible, to obtain parametric equations, based on the numerical modeling obtained results, that connected the studied response functions (bearing capacity and horizontal displacement of the pile) from preselected independent factors reflecting the geomechanical properties of the body and the design piles peculiarities. The developed calculation method allows at the preliminary design stage to estimate the horizontal pile displacement value, as well as its bearing capacity. Also, using the proposed technique, it is possible to make a piles load test schedule, which can be used in the field observation preparation at the design stage. The relevance of the topic is due to the fact that in modern construction practice, bored piles are used to transfer to the foundation significant loads, on the rock foundation from structures for various purposes, including transport (bridges and overpasses piers’ foundations, etc.).

Highlights

  • a method developed on their basis for calculating piles

  • moment loads effect was carried out based on the numerical models' analysis of the piles

  • from preselected independent factors reflecting the geomechanical properties of the body

Read more

Summary

Introduction

Как отмечается в работах [1; 2], в настоящее время буронабивные сваи широко используются во всём мире как фундаменты сооружений, передающих значительные нагрузки на скальные основания зданий и сооружений различного назначения: транспортного (фундаменты опор мостов и эстакад), гражданского (фудаменты многоэтажных зданий — башен), сооружений энергетического назначения (фундаменты сооружений ГЭС и ТЭС), портовых сооружений (причалы и доки) и др., о чем свидетельствует растущий объем сооружения свай в скальных грунтах. Принимая во внимание указанные выше особенности взаимодействия свай и окружающего массива скального грунта, которые определяются схемой деформаций свай, необходимо установить в массиве две границы: границу области, в пределах которой сваи можно рассматривать как «короткие», а также границу, определяющую «уровень заделки» «длинных гибких» свай. Поскольку в работе [25] показано, что нормальная касательная жёсткость контакта сваи со скальным грунтом Kn остаётся постоянной и равной коэффициенту упругого отпора скального массива, исследовалось только влияние касательной жёсткости контакта Ks. Перемещения свай определялись при различных значениях Ks = 50 000, 100 000, 250 000, 1 000 000 кН/м3. Приведенные графики подтверждают, что влияние касательной жесткости контакта сваи с массивом на её горизонтальные перемещения при действии горизонтальной нагрузки в обоих случаях весьма существенно. Нагрузка на сваю при начале разрушения её контакта с массивом и нагрузка, соответствующая потере сваей несущей способности, с изменением касательной жёсткости контакта практически не меняются и зависят только от его прочностных характеристик

Methodology application
Conclusions
NCHRP Synthesis 360
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call